Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Benzer belgeler
Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (2007) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

Electronic Letters on Science & Engineering 2(1) (2006) Available online at

Ali Gülbağ et al / Elec Lett Sci Eng 1 (1) (2005) 07-12

Electronic Letters on Science & Engineering 3 (2) (2007) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

ESTIMATION OF EFFLUENT PARAMETERS AND EFFICIENCY FOR ADAPAZARI URBAN WASTEWATER TREATMENT PLANT BY ARTIFICIAL NEURAL NETWORK

ÇİMENTO BASMA DAYANIMI TAHMİNİ İÇİN YAPAY SİNİR AĞI MODELİ

DİĞER ARITMA PROSESLERİ

Geriye Yayılım ve Levenberg Marquardt Algoritmalarının YSA Eğitimlerindeki Başarımlarının Dinamik Sistemler Üzerindeki Başarımı. Mehmet Ali Çavuşlu

Electronic Letters on Science & Engineering 4(2) (2008) Available online at

OSPF PROTOKOLÜNÜ KULLANAN ROUTER LARIN MALİYET BİLGİSİNİN BULANIK MANTIKLA BELİRLENMESİ

BBO Algoritmasının Optimizasyon Başarımının İncelenmesi Optimization Performance Investigation of BBO Algorithm

Zeki Optimizasyon Teknikleri

KİNETİK MODEL PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN OPTİMİZASYON TEKNİKLERİNİN KIYASLANMASI

AKARSULARDA KİRLENME KONTROLÜ İÇİN BİR DİNAMİK BENZETİM YAZILIMI

YAPAY SĠNĠR AĞLARININ EKONOMĠK TAHMĠNLERDE KULLANILMASI

Electronic Letters on Science & Engineering 3(2)(2007) Available online at

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

BULANIK MANTIK MODELİ İLE ZEMİNLERİN SINIFLANDIRILMASI CLASSIFICATION OF THE SOILS USING MAMDANI FUZZY INFERENCE SYSTEM

Electronic Letters on Science & Engineering 5(1) (2009) Available online at

Aşağı Sakarya Nehrindeki Askı Maddesi Miktarının Esnek Yöntemler ile Tahmini

PSM 11 PEM YAKIT HÜCRELERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE MODELLENMESİ

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR

Plazma İletiminin Optimal Kontrolü Üzerine

BİR TERMİK ELEKTRİK SANTRALİNDE YAPAY SİNİR AĞLARI KONTROLÖRÜN

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

ENDÜSTRİYEL BİR DAMITMA KOLONUNDA YAPAY SİNİR AĞI VE ADAPTİF SİNİRSEL BULANIK TAHMİN METOTLARININ KULLANIMI

MATLAB a GİRİŞ. Doç. Dr. Mehmet İTİK. Karadeniz Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

YAPAY SİNİR AĞLARI. Araş. Gör. Nesibe YALÇIN BİLECİK ÜNİVERSİTESİ

Lisans Kimya Çukurova Üniversitesi Yüksek Lisans Çevre Mühendisliği Çukurova Üniversitesi 1997

Ozgur Ciftci / Elec Lett Sci Eng 1(1) (2005) 1-6

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ BENZER SÜREÇLERDE ÜRETİLEN ÜRÜNLER İÇİN YAPAY ZEKA İLE ZAMAN TAHMİNİ SONER ŞÜKRÜ ALTIN

Tek Değişkenli Optimizasyon OPTİMİZASYON. Gradient Tabanlı Yöntemler. Bisection (İkiye Bölme) Yöntemi

Yapay Zeka ya giris. Yapay sinir aglari ve bulanik mantik. Uzay CETIN. Université Pierre Marie Curie (Paris VI),

Kısıtsız Optimizasyon OPTİMİZASYON Kısıtsız Optimizasyon

TUĞLA VE KİREMİT FABRİKALARININ HAVA KİRLİLİĞİNE KATKILARININ YAPAY SİNİR AĞI MODELLEMESİ İLE ARAŞTIRILMASI

T.C. KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YAPAY SİNİR AĞLARI. Doç.Dr. Necaattin BARIŞÇI FİNAL PROJESİ

10. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

Akdeniz Üniversitesi

Zeki Optimizasyon Teknikleri

Bulanık Mantık Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Arasınav - 11 Nisan 2014 Süre: 1 Saat 30 Dakika

Okut. Yüksel YURTAY. İletişim : (264) Sayısal Analiz. Giriş.

Yapay Sinir Ağları ve Yüksek Enerji Fiziği Uygulamaları

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../..

DEPREM KONUMLARININ BELİRLENMESİNDE BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

METASEZGİSEL YÖNTEMLER

Electronic Letters on Science & Engineering 3(1) (2007) Available online at

Atıksu Arıtma Tesis Kontrolde Yapay Sinir Ağı ile Kirlilik Parametre Tahmini

KESİKLİ İŞLETİLEN PİLOT ÖLÇEKLİ DOLGULU DAMITMA KOLONUNDA ÜST ÜRÜN SICAKLIĞININ SET NOKTASI DEĞİŞİMİNDE GERİ BESLEMELİ KONTROLU

YAPAY SĠNĠR AĞI GERĠ YAYINIM ALGORĠTMASI KULLANILARAK RÜZGÂR HIZI TAHMĠNĠ

ANTALYA LİMANI KONTEYNER TRAFİĞİNİN BULANIK SİNİR AĞI İLE TAHMİNİ

Yapay Sinir Ağlarının Atıksu Arıtma Tesisi İşletimine Uygulanması: Bir Örnek Çalışma

Fatih Kölmek. ICCI Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı 25 Nisan 2012, İstanbul, Türkiye

Başlangıç Temel Programının Bilinmemesi Durumu

ÇEV 2006 Mühendislik Matematiği (Sayısal Analiz) DEÜ Çevre Mühendisliği Bölümü Doç.Dr. Alper ELÇĐ

Yapay Sinir Ağları. (Artificial Neural Networks) DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

SERİ ÇİFT PİMLİ SANDVİÇ KOMPOZİT PLAKALARDAKİ HASAR YÜKÜNÜN YAPAY ZEKÂ TEKNİKLERİ KULLANARAK BULUNMASI

Electronic Letters on Science & Engineering 2(2) (2011) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 2(2) (2006) Available online at

Electronic Letters on Science & Engineering 4(1) (2008) Available online at

ZEMİN SINIFLAMASINDA BULANIK MANTIK UYGULAMASI SOIL CLASSIFICATION AN APPLICATION WITH FUZZY LOGIC SYSTEMS

ATIKSU ARITIMI YILİÇİ UYGULAMASI (1+2) Bahar 2012

BMÜ-421 Benzetim ve Modelleme MATLAB SIMULINK. İlhan AYDIN

2 ALGORİTMA VE AKIŞ DİYAGRAMLARI

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

Montaj Hatti Tasarımı ve Analizi - 5

Esnek Hesaplamaya Giriş

EŞİTLİK KISITLI TÜREVLİ YÖNTEMLER

MATLAB DA SAYISAL ANALİZ DOÇ. DR. ERSAN KABALCI

BULANIK TOPSİS YÖNTEMİYLE TELEFON OPERATÖRLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ

BÖLÜM 1: MADDESEL NOKTANIN KİNEMATİĞİ

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

2011 Third International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı : Kamile ŞANLI KULA İletişim Bilgileri : Ahi Evran Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi, Adres Matematik Bölümü, KIRŞEHİR

Fonksiyon Optimizasyonunda Genetik Algoritmalar

ADAPAZARI KENTSEL ATIKSU ARITMA TESĐSĐ ATIKSUYUNUN KARAKTERĐZASYONUNUN ĐNCELENMESĐ VE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

Lastiklerin Çeki Performansı İçin Bulanık Uzman Sistem Tasarımı

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

QUANTILE REGRESYON * Quantile Regression

MAK 308 MAKİNA DİNAMİĞİ Bahar Dr. Nurdan Bilgin

A. SCI ve SCIE Kapsamındaki Yayınlar

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at

Beton Mekanik Özelliklerinin Taze Beton Özelliklerinden Yararlanılarak Yapay Sinir Ağları İle Tahmini ÖZET

AŞINDIRICI SU JETİNİN TEORİK ANALİZİ VE YAPAY SİNİR AĞI YÖNTEMİYLE MODELLENMESİ

YÖNEYLEM ARAŞTIRMASI - III

Mekatronik Mühendisliği Uygulamalarında Yapay Zekâ. Ders 1- Yapay Zekâya Giriş. Erhan AKDOĞAN, Ph.D.

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

MODELLING LOCAL GPS/LEVELLING GEOID WITH POLYNOMIALS, MULTIQUADRIC INTERPOLATION, ARTIFICIAL NEURAL NETWORK AND ANFIS METHODS

MİKROŞERİT HAT ENDÜKTANS BÜYÜKLÜĞÜNÜN BİLGİ TABANLI YAPAY SİNİR AĞLARI ile MODELLENMESİ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

Bulanık Mantık Denetleyiciler

Transkript:

Electronic Letters on Science & Engineering 1(1) 2005 Available online at www.e-lse.org The Estimation of Substrate Concentrations in Sequencing Batch Reactor by using Artificial Intelligence Methods Gulgun Koseoglu 1 1 Sakarya University, Engineering Faculty, Environmental Engineering Department, 54187 Sakarya, Turkey. E-mail: gulgunk@sakarya.edu.tr Abstract: The aim of the study was the estimation of substrate concentrations at the end of reaction phase (S e, mg/l) which varying of S f values (substrate concentrations at the end of filling phase, mg/l) and time (t r, h) depend on wastewater flow rate (Q, m 3 /h) in sequencing batch reactor (SBR) by using Neural Network and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) approaches. The main purpose of using these methods was rapidly access to true and certain solutions according to conventional mathematical methods. A performance method was developed to compare the applicable systems performances. Obtained data form each model were analyzed independently and error quantities of systems were calculated by comparing with prior mathematical method results. The error quantities for Neural Network method were %0.7 at test set and %0.02 at training set. In Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS), the error quantities were %0.9 and %0.03 in respect of test set and training set. Neural Network approach was turned out satisfactory with lower error quantities. But also each method was in practical level because of their low differences between the error quantities. Obtained results were evinced that these two approaches was rapidly accessed to the true and certain results instead of conventional mathematical methods. Keywords: Sequencing Batch Reactor, Wastewater, Neural Network, Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) Ardisik Kesikli Reaktörde Substrat Konsantrasyonlarinin Yapay Zeka Teknikleri Ile Hesaplanmasi Özet: Bu çalisma ardisik kesikli bir reaktör prosesindeki atiksu debisine (Q, m 3 /saat) bagli olarak degisen S f degerleri (doldurma fazi sonundaki substrat konsantrasyonu, mg/l) ve zaman (t r, saat) baz alinarak, yapay sinir agi ve sinirsel bulanik mantik yaklasimlari ile olusturulan sistemlerin reaksiyon fazi sonundaki substrat konsantrasyonunu (S e, mg/l) tahminleri amaçlanmistir. Bu sistemlerin uygulanmasindaki amaç, dogru ve kesin çözüme, geleneksel matematiksel metotlara nazaran daha hizli ulasmaktir. Uygulanan bu iki sistemin performanslarini karsilastirmak için bir performans metodu gelistirilmistir. Her iki modelden elde edilen veriler ayri ayri incelenmis ve daha önce matematiksel yöntemle tespit edilmis sonuçlarla karsilastirilarak, sistemlerin hata miktarlari bulunmustur. Yapay sinir agi metodu için hata miktari, test setinde %0,7, egitim setinde %0,02 bulunurken, sinirsel bulanik mantik metodunda hata miktari, test seti için %0,9, egitim seti için %0,03 olmustur. Yapay sinir agi yöntemi daha düsük hata miktari ile daha iyi sonuç vermistir. Fakat aradaki hata miktari farki çok küçük oldugundan her iki yöntemde uygulanabilecek düzeydedir. Elde edilen sonuçlar bize, bu problemin çözümünde geleneksel matematiksel yöntemlerin yerine, bu iki yaklasim ile de (yapay sinir agi ve sinirsel bulanik mantik) dogru ve kesin çözüme ulasilabilecegini açikça göstermistir. Anahtar kelimeler: Ardisik Kesikli Reaktör, atik su, yapay sinir agi, sinirsel bulanik mantik (ANFIS) Reference to this paper should be made as follows (bu makaleye asagidaki sekilde atifta bulunulmali): G. Koseoglu, The Estimation Of Substrate Concentrations In Sequencing Batch Reactor By Using Artificial Intelligence Methods, Elec Lett Sci Eng, vol. 1(1), (2005), 42-47 1. Giris Ardisik Kesikli Reaktör prosesi; her biri belirli bir periyot boyunca süren proses fazlari serisiyle (doldurma, reaksiyon, çökelme, bosaltma ve bekleme) tanimlanir. Bu proses, sürekli akim ve tam karistirmali sistemlerin bazi özelliklerine sahip hibrit sistemlerdir fakat kendilerine has * Corresponding author; Tel.: +(90) XXX YYYYYYY, E-mail:xxx@yyyyyyy.yyy.yy ISSN 1305-8614 2005 www.e-lse.org All rights reserved. 42

karakteristiklere sahiptirler. Havalandirma ve çökelme fazlari için ayri bir tanka ihtiyaç duymamalari, bu prosesleri klasik aktif çamur proseslerinden ayiran en temel özelliktir. Ardisik Kesikli Reaktör sistemleri, geri devirsiz sistemlerdir [1]. Tekstil endüstrisi atiksulari, renk, sicaklik, yüksek miktarda ve çesitlilikte organik, inorganik maddeler ile agir metal faktörlerini içerir [2, 3, 4]. Özellikle tekstil endüstrisinde baslangiçta kullanilan büyük miktarlardaki suyun sadece az bir kisminin üründe yer almasi ve sonuçta üründe kullanilmayan suyun büyük hacimlerde çikti olarak olusmasi, en uygun aritma tipinin belirlenmesini bir zorunluluk haline getirmistir [4, 5]. tekstil endüstrisi atiksulari Ardisik Kesikli Reaktör ile biyolojik olarak aritilabilir. Fakat Ardisik Kesikli Reaktör lerin tekstil endüstrisi atiksularinin aritimindaki verimi ve etkisi, giris besin konsantrasyonunun, giris çamur konsantrasyonunun, reaksiyon süresinin ve çökelme süresinin kontrolü ile saglanir [2]. Bu parametrelerin matematiksel ifadelerle kontrolleri ve hesaplamalari mümkün fakat zor ve zaman alicidir. Günümüzde yapay sinir aglari ve sinirsel bulanik mantik teknolojileri, bu tip dinamik sistemlerin tanimlanmasinda ve kontrolünde basariyla uygulanmaktadir [6]. Bu çalismada da, atiksu debisi (Q, m 3 /saat) ile degisim gösteren S f degerleri (doldurma fazi sonundaki substrat konsantrasyonu, mg/l) ve zaman (t r, saat) baz alinarak, yapay sinir agi ve sinirsel bulanik mantik yaklasimlari ile olusturulan sistemin reaksiyon fazi sonundaki substrat konsantrasyonu (S e, mg/l) degerlerini tahmini amaçlanmistir. gerek yapay sinir agi, gerekse sinirsel bulanik mantik ile matematiksel islemlere gerek duymadan kesin ve dogru sonuca daha hizli ulasilmistir. 2. Materyal ve Metot 2.1 Geleneksel Matematiksel Yaklasim Doldurma fazi sonunda kalan substrat konsantrasyonu, hacmin ve doldurma süresince uzaklastirilan substratin kinetik ifadesinin degisken bir fonksiyonudur. [1]. Bu fonksiyonu formüle etmek için, doldurma sürecindeki kütle degisiminin esitligi yazilirsa; Giren-Çikan+Üretilen=Biriken d Q S0 0 + rsf V = ( V S ) (1) dt ds dt Q Q + S + k S = S 0 (2) V V (2) no.lu diferansiyel denklem çözüldügü zaman, doldurma sürecinin sonundaki substrat konsantrasyonu (S f ); S f S Q V VAB 0 I 0 k = + S Q e e k VB VB VB k Q S (3) elde edilmistir. Reaksiyon sürecinin sonundaki substrat konsantrasyonu (S e ) asagidaki denklem ile ifade edilmistir. S e k t = S e r (4) f 43

2.2 Yapay Sinir Agi Modeli Bu çalismada yapay sinir agini egitmek için Matlab in Neural Network Toolbox i kullanilmistir. Sekil-1 Uygulanan 3 giris, 40 gizli katman, 1 çikisli, tansig/purelin yapay sinir agi [7] Bu yapay sinir agi, genel fonksiyon yaklastirici olarak kullanilabilir. Bu ag, herhangi bir fonksiyonu, sonlu sayida devamsiz fonksiyonlara yaklastirir. Istege bagli olarak gizli katmana yeterli miktarda sinir verilebilir [7]. Bu çalismada da, 3 girisli, 1 çikisli, Levenberg-Marquardt prensibine göre bir sistem olusturuldu (Sekil-1). Girislere (Q, S f, t r ) P degeri, çikisa (S e ) T degeri atandi. Sistem ilk olarak verilerin 0, 1 araligina çekilmesi ile optimize edildi, böylelikle ögrenme daha basarili, test de oldukça hizli oldu. Daha sonra net yapisi ayarlandi, maksimum ve minimum giris limitleri, 40 adet gizli katman ve 1 çikis belirtilerek, sistem tansig transfer fonksiyonuna göre ayarlandi. Ayarlama, yeni ileri beslemeli backpropagation yapay sinir agina göre yapildi. Yapida maksimum 2000 iterasyonda egitim yapildi ve 25 kez ögrettikten sonra yapinin ögrenmesi saglandi. Hata payi 10-6 olarak belirlendi ve bu yapiya göre yapay sinir aginin egitimi gerçeklesti. Sisteme, veri girilip test edildikten sonra degerler 0-1 araligindan tekrar normal araliga getirildi. Olusturulan yapinin egitim dosyasindaki verileri iyi bir sekilde ögrenmesi saglandi. Egitim 160 iterasyonda tamamlanmistir. Yapay sinir aginda test setinde hesaplanan degerlerle, gerçek degerlerin karsilastirilmasi Sekil 2 de verilmistir. Sekil-2 Yapay sinir aginda test setinde hesaplanan degerlerle, gerçek degerlerin karsilastirilmasi Geri Besleme Algoritmasi Çok çesitli geri besleme algoritmalari mevcuttur. En basit geri besleme uygulamasi, agdaki agirlik, biaslar ve komutlar dogrultusunda güncel bilgileri ögrenir, bu sirada negatif egim ile performans fonksiyonu da hizla azalir. Bu algoritmanin bir iterasyonu söyle yazilabilir [7]. 44

X k+1 =X k -a k g k (5) Burada, X k ; mevcut agirliklarin ve biaslarin vektörü, g k ; mevcut egim ve a k ; ögrenme oranidir. Egim inis algoritmasini tamamlayan iki farkli yol vardir: artis modu ve küme modu. Artis modunda, egim hesaplanir ve her giris aga uygulandiginda agirliklar güncellestirilir. Küme modunda ise, agirliklar güncellestirilmeden önce bütün girisler aga uygulanir [7]. Levenberg-Marquardt Quasi-Newton metodunda oldugu gibi, Levenberg-Marquardt algoritmasida, Hessia matrisini hesaplamadan, ikinci-sira egitim hizina yaklasmak için dizayn edilmistir. Performans fonksiyonu, kareler toplami formunu aldiginda, Hessia matrisi suna yaklasir [7]; H=J T J (6) ve egim söyle hesaplanir; g=j T e (7) Burada J; Jacobian matrisidir, bu agirliklara ve biaslara uyarak yapay sinir agi hatalarinin ilk türevlerini içerir, e ise agin hata vektörüdür. Jacobian matrisi, standart geri besleme teknigi ile hesaplanabilir. Bu hesaplama Hessian matris hesaplamasina nazaran daha az karmasiktir. Levenberg-Marquardt algoritmasi su yaklasimi kullanir [7]; X k+1 =X k -[J T J+µI] -1 J T e (8) Newton metoduna göre, scalar µ sifir oldugunda, yaklasik olarak Hessian matrisi kullanilir. µ genis oldugunda, egim inisi, küçük basamak ölçüsüne sahip olur. Newton metodu daha hizlidir ve hatayi minimuma indirerek dogruya yaklasir. Bu nedenle, her basarili adimdan sonra µ azalir, sadece deneme niteligindeki adimlarda artar buda performans fonksiyonunu arttirir. Bu sayede de algoritmanin her iterasyonunda, performans fonksiyonu ile ölçülen deger daima azalir, böylelikle performans artar [7]. 2.3 Sinirsel bulanik mantik modeli Sugeno tipindeki bulanik sonuç çikarma mekanizmasi Ilk kez 1985 de ortaya atilan Sugeno bulanik sonuç çikarma isleminin ilk iki bölümü, girislerin bulaniklastirilmasi ve bulanik operatörün uygulanmasi, Mamdani deki gibidir [8]. Mamdani ile Sugeno arasindaki temel fark, Sugeno çikis üyelik fonksiyonunun ya lineer yada sabit olmasidir. Tipik bir Sugeno bulanik model formu söyledir [9]; If Input1=x and Input2=y, then output z=ax+by+c (9) Sifir-sira Sugeno modeli için, çikis degeri z sabittir (a=b=0). Her kuralin çikis degeri z i, w i kuralina dönüstürülerek, çikis degerlerinin büyüklükleri arttirilir. Örnegin AND kurali için Input1=x and Input2=y, o zaman firing strength asagidaki gibidir [9]; w i =AndMethod(F 1 (x),f 2 (y)) (10) 45

Burada; F 1,2 (.), Input1 ve 2 nin üyelik fonksiyonlaridir. Sistemin son çikislari, bütün çikis kurallarinin agirlik ortalamasidir ve söyle hesaplanir [9]; Sugeno kurali asagidaki diyagrama (Sekil-3) göre çalisir [9]; (11) Sekil-3 Sugeno kuralina ait diyagram [9] Bu çalismada olusturulan sistemdeki girisler ve sonuçlar data matrisinde bir araya getirildi. Yapida, 20 iterasyonda egitim yapildi. Yapi, Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS), Sugeno tipindeki bulanik sonuç çikarma mekanizmasina göre olusturuldu. Olusturulan yapida 3 adet girisin her biri 4 gruba ayrildi ve bunlar için üçgen fonksiyon kullanildi. Sistem egitildi ve egitim 20 iterasyonda tamamlandi. Sinirsel bulanik mantik test setinde hesaplanan degerlerle, gerçek degerlerin karsilastirilmasi Sekil 4 de verilmistir. Sekil-4 Sinirsel bulanik mantik test setinde hesaplanan degerlerle, gerçek degerlerin karsilastirilmasi 2.4 Performans Metodu Hata miktarini bulmak için su formül kullanildi. 46

X X nn / X n (12) 3. Sonuçlar ve Tartisma Eldeki mevcut 200 adet verinin 180 adeti ile egitim dosyasi, 20 verinin bu 200 veriden çikarilmasi ile de test dosyasi olusturuldu. Yapilan çalismada hem yapay sinir aglari hem de sinirsel bulanik mantik kullanilarak çözüm üretilmeye çalisildi. Her iki modelden elde edilen veriler ayri ayri incelenmis ve daha önce matematiksel yöntemle tespit edilmis sonuçlarla karsilastirilarak, olusturulan sistemlerin hata miktarlari bulunmustur. Sistemdeki hata miktarlari asagidaki tabloda verilmistir. Tablo-1 Yapay sinir agi ve sinirsel bulanik mantik yaklasimlarindaki hata miktarlari Test Seti Egitim Seti YSA % 0,7 % 0,02 ANFIS % 0,9 % 0,03 Tablo 1 den de görüldügü gibi yaptigimiz çalisma yapay sinir agi yaklasimi ile daha iyi sonuç vermistir. Fakat aralarindaki hata miktari çok küçük oldugundan dolayi her iki yöntemde kullanilabilecek düzeydedir. Iki yaklasim arasindaki hata miktari farki önemsenemeyecek kadar küçüktür. Sonuç olarak bu çalisma bize, bu problemin çözümünde geleneksel matematiksel yöntemlerin yerine yapay sinir aglarinin ve sinirsel bulanik mantiklarinin farkli bir yöntem olarak da rahatlikla kullanilabilecegini ve bu yöntemlerle de dogru ve kesin çözüme ulasilabilecegini açikça göstermistir. References (Referanslar) [1] Droste, R.L. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, John Wiley&Sons, Inc., New York, USA, (1997) [2] Jamrah, I.A., Abu-Ghunmi, N.L., Biological treatment of textile wastewater using sequencing batch reactor technology. Wat. Sci. Tech. Vol. 44, (2001), 85-92 [3] O Neill, C., Hawkes, F., Esteves, S., Hawkes, D. and Wilcox, S.J., Anaerobic and anerobic treatment of a simulated textile effluent. J. Chem. Technol. Vol. 74, (1999), 993-999 [4] Wilderer, A.P., Irvine, L.R., Goronszy, C.M., Sequencing batch reactor technology, Scientific and Technical Report, IWA, (2001) [5] Metcalf and Eddy. Inc., (1991), Wastewater engineering, NY; McGraw-Hill [6] Narendra, K.S., Parthasarathy, K., Identification and control of dynamical systems. IEEE Transactions on Neural Network 1 vol. 1, (1990), 4 27 [7] MATLAB Documentation (2002) Neural Network Toolbox Help, Version 4, Release 13, The MathWorks, Inc. [8] Roubos, J.A., Mollov, S., Babuska, R., Verbruggen, H. B., Fuzzy model-based predictive control using Takagi-Sugeno models. International Journal of Approximate Reasoning, 22 (1999) 3-30 [9] MATLAB Documentation (2002) Fuzzy Logic Toolbox Help, Version 2, Release 13, The MathWorks, Inc. 47